Um bloco metálico de 500 g é aquecido de
para
, absorvendo
de energia.
a) Calcule o calor específico do metal
. b) Qual seria a quantidade de calor necessária para aquecer o mesmo bloco de
até
?
a) Calcule o calor específico do metal
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que ele pede.
-
Dados fornecidos:
- Massa do bloco:
. - Temperatura inicial (no primeiro aquecimento):
. - Temperatura final (no primeiro aquecimento):
. - Energia absorvida no primeiro aquecimento:
.
- Massa do bloco:
-
O que o enunciado pede:
- (a) Calcular o calor específico do metal em
. - (b) Calcular a quantidade de calor necessária para aquecer o mesmo bloco de
até .
- (a) Calcular o calor específico do metal em
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (a “aula”: o que é cada coisa).
- O calor absorvido por um corpo quando sua temperatura muda é dado pela fórmula
onde:
-
é a quantidade de calor trocada (em ), -
é a massa do corpo (em , aqui vamos usar gramas porque o enunciado pede ), -
é o calor específico (em ), -
é a variação de temperatura (em ), calculada como .
Explicando em palavras:
nos diz quanta energia (em joules) é necessária para aumentar 1 grama do material em
. A fórmula é simples de rearranjar para achar
quando conhecemos
,
e
:
Observação sobre unidades e conversões: o enunciado deu
em
, então vamos converter para joules porque a unidade de
que queremos é em joules. Lembre-se que
.
Passo 3
Aplicando a fórmula para obter o calor específico (parte a).
- Calcular a variação de temperatura no primeiro aquecimento:
- Converter
para joules (peguei o valor do enunciado):
- Usar a fórmula para
:
Substituindo os valores (tudo em unidades compatíveis):
- Fazer as contas passo a passo:
Agora transformar em decimal:
- Arredondando de maneira razoável (três algarismos significativos, compatível com os dados), obtemos
Passo 4
Preparação para a parte (b): usar o mesmo
encontrado para calcular
em um novo intervalo de temperatura.
- Agora o aquecimento pedido é de
até . - Calcular a variação de temperatura nesse processo:
Passo 5
Calcular a quantidade de calor necessária (parte b) usando
.
- Usar
, (ou o decimal ) e . Vou mostrar com número decimal para ficar direto:
- Fazer as contas passo a passo:
- Converter para
(dividindo por 1000) e arredondar de forma compatível:
Com três algarismos significativos, fica
Resposta
(a)
(b)
(b)